用于对液体脱气的方法和装置以及具有该装置的分析设备制造方法及图纸

一种利用活塞泵单元对液体脱气的方法和装置以及具有该装置的分析设备。该活塞泵单元具有用于容纳所要脱气的液体并且与至少一条供应线路和至少一条排放线路连接的接收腔室以及支承于接收腔室中的用于执行冲程运动的活塞，该活塞在一端对接收腔室进行液体密封。该方法包括以下步骤：通过在阻断排放线路并打开供应线路的情况下执行活塞的第一冲程运动而将液体经由供应线路抽入接收腔室中；通过在阻断供应线路并阻断排放线路的情况下继续活塞的第一冲程运动而在接收腔室中产生负压；打开排放线路并且通过在打开排放线路并阻断供应线路的情况下执行活塞与第一冲程运动方向相反的第二冲程运动而从接收腔室经由排放线路去除存在于接收腔室中的气相。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于对液体脱气的方法和装置以及一种包括用于对液体脱气的该装置的分析设备。
技术介绍
例如在化学、生物、生物技术、制药和食品
中存在大量其中液体被用作溶齐U、用作处理的起始材料或者用作反应产物的应用。在这些应用中的许多应用中，溶解气体的存在及其连接可能形成不希望的气泡。气泡的形成例如在反应产物的层析分离的情况下会有所干扰。而且，液体中的物理或化学测量变量的测量会由于出现气体或形成气泡而被破坏。不仅在实验室方法中而且在工业处理中，某些测量变量的精确且可靠的测量对于处理的开环和闭环控制以及对产品的质量保证而言都是非常重要的。在处理测量技术和环境技术中，分析设备经常被用于确定液体的测量变量。例如，分析设备可以被用于监测并优化净化装置的清洁效果，用于监测饮用水或者用于食品的质量监测。例如，所测量并监测的是液体样本中的某种物质(也被称作分析物)的的含量。分析物可以包括例如离子，诸如氨盐基、磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐、生物或生化化合物，例如荷尔蒙或者甚至微生物。由分析设备在处理测量技术特别是水监测领域中所确定的其它测量变量包括有机碳含量(TOC=总有机碳)和化学耗氧量(C0D)。分析设备可以被实现为例如机壳设备或浮筒。在分析设备中，经常通过将所要分析的样本与一种或更多种试剂混合而对所要分析的样本进行处理，以使得能够在液体样本中发生化学反应。在许多分析方法中，试剂被选择为使得化学反应可利用物理方法来检测，例如，利用光学测量，利用电势测定或电流测量传感器或者通过测量传导性来检测。例如，化学反应可以使得液体样本着色或颜色变化，这可利用光学手段来检测。这里，颜色强度是所要确定的测量变量的量度。在该情况下，测量变量可以通过测光来确定。因此，例如电磁放射，可见光从放射源辐射到液体样本中并且在透射通过液体样本之后被适当接收器接收。接收器根据所接收辐射的强度而产生测量信号，从该测量信号能够得出测量变量。为了以自动方式将该分析方法例如用于工业应用或者用于监测净化装置或室外水体，期望提供一种以自动方式执行所需分析方法的分析设备。针对该分析设备，除了充分的测量精度之外，最为重要的要求是鲁棒性、易用性和充分工作的保证，以及环境安全性。半自动和自动分析设备是现有技术中已知的。因此，例如，DE 10222 822 AU DE102 20 829 Al和DE 10 2009 029305 Al公开了用于分析样本的在线分析器。在每种情况下，这些在线分析器被实现为机壳设备，该机壳设备包括:控制单元；试剂的供应容器；标准和清洁液体；泵，其用于将液体样本以及一种或更多种试剂传输并且配给到测量室中；以及测量传感器，其用于对在测量室中利用一种或更多种试剂进行处理的液体样本进行光学测量。试剂、标准或清洁液体从供应容器被传输到测量室中。相对应地，使用过的液体从测量室被传输到废物容器中。—般来讲，所要分析的液体样本包含溶解气体，例如空气或空气组成部分，诸如氧气、二氧化碳和/或氮气。作为分析方法期间液体样本的温度变化或PH变化的结果，或者由于利用试剂处理液体样本时的化学反应，该溶解气体会形成不期望的气泡。而且，添加到在分析设备中的液体样本的试剂会包含溶解气体并且以等同的方式造成气泡形成。液体样本中溶解气体的存在或气泡的形成会破坏分析设备所确定的分析结果。在所描述的测光分析方法的情况下尤其如此，在该情况下，通过添加试剂来预处理并且在给定情况下被着色的液体样本吸收光线。该破坏由于气泡而形成，该气泡存在于测量辐射的辐射通过液体样本的光束路径中。在一些分析方法中，气体在试剂和分析物或者液体样本的其它化学成分之间的液体样本处理反应中形成。这能够用于从液体样本去除不期望的物质。一个这样的示例是在利用重铬酸钾进行氧化来确定样本的化学耗氧量之前通过添加浓硫酸从水质液体样本中驱赶出不期望的氯离子。该方法例如在DE 10 2009 0281 65 Al中进行描述。在这些方法的情况下，对于确保测量的充分精度而言同样非常重要的是，尽可能彻底地从液体样本中去除所形成的气体。在其它分析方法中，从液体样本中驱赶出的气态成分也可以是分析物的反应产物。例如，液体样本可以与碱液相混合以便确定氨基盐含量。这将氨基盐转换为气态氨，并且基于所出现的气体量，推导出液体样本的氨基盐浓度。在确定液体样本的有机碳含量的情况下，经常在剩余液体样本中的有机碳部分被氧化为CO2之前通过液体样本的酸化将无机碳部分作为二氧化碳(CO2)驱赶出去。随后运载气流被供给通过并且从运载气流中的CO2浓度确定 TOC 含量。例如，根据 DE 102008 025 877 AUDE 10 2006 058 051 Al 或 US 5，340，542，用于确定总碳含量、TOC含量和/或TIC含量的分析设备是已知的。许多TOC分析设备还基于从液体样本的无机碳化合物所产生的CO2的量来确定无机碳部分(所谓的TIC=总无机碳)。而且，在这些方法的情况下，对于达到充分的测量精度而言，重要的是尽可能最大程度地将气态成分与液体样本相分离，否则确定的分析物浓度就会过低。为了从实验室应用中、处理和/或分析技术中所使用的液体或者从化学方法所获得的液体中去除气体，经常采用脱气装置。这些有时被称作“脱气器”或“脱泡器”。该装置例如在US 7，144，443B2中有所描述。该装置被集成到液体运载线路中并且包括管状的气密和液密的外罩以及管状的气体传输内部线路。外罩在其外壁中具有到真空源的连接，这使得能够相对于内部线路中出现的压力而减小在内部线路和外罩之间形成的环形空间中出现的压力。为了对液体脱气，该液体被传输通过内部线路，而真空源则被应用于在内部线路和外罩之间形成的空间。基于亨利定律，以该方式，存在于溶液中的气体移动通过内部线路的壁进入罩中的气相并且液体因此被脱气。然而，该过程的缺点在于，作为对于将液体传输通过内部线路所需的泵的补充，脱气装置需要真空源以及用于从液体去除气体的专用分离隔膜。在许多应用中，该方法是不切实际的，尤其是在以上所描述的分析设备中，根据例如净化装置中或环境、分析测量点处的应用区域，其应当能够尽可能地工作而没有例如真空泵的其它外部设备。
技术实现思路
因此，本专利技术的目标是提供一种用于对液体进行脱气的方法和装置，其能够以简单的装置对液体进行脱气。该目标通过如权利要求1所限定的方法以及如权利要求6所限定的装置而实现。其它实施例在从属权利要求中给出。本专利技术的用于对液体脱气的方法利用活塞泵单元来执行，活塞泵单元具有用于容纳所要脱气的液体并且与至少一条供应线路和至少一条排放线路连接的接收腔室以及支承于该接收腔室中的用于执行冲程运动的活塞，该活塞在一端对该接收腔室进行液体密封。该方法包括以下步骤:1.通过在排放线路阻断且供应线路打开的情况下执行活塞的第一冲程运动而将液体经由供应线路抽入接收腔室中；ii通过在供应线路阻断且排放线路阻断的情况下继续活塞的第一冲程运动而在接收腔室中产生负压；ii1.打开排放线路并且通过在排放线路打开且供应线路阻断的情况下执行活塞与第一冲程运动方向相反的第二冲程运动而经由排放线路从接收腔室去除存在于接收腔室中的气相。该方法避免了附加的真空源的应用。与之相反，活塞泵被用于对液体进行脱气，以及等同地用于将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于利用活塞泵单元（3、103）对液体（7）脱气的方法，所述活塞泵单元（3、103）具有用于容纳要脱气的所述液体（7）的接收腔室（17，117）以及支承于所述接收腔室（17、117）中用于执行冲程运动的活塞（13），所述接收腔室与至少一条供应线路（9、109）和至少一条排放线路（21、23、121、123）连接，所述活塞在一侧对所述接收腔室（17、117）进行液体密封，所述方法包括以下步骤：i.通过在排放线路（21、23、121、123）阻断且供应线路（9、109）打开的情况下执行所述活塞（13）的第一冲程运动而将所述液体（7）经由所述供应线路（9、109）抽入所述接收腔室（17、117）中；ii通过在供应线路（9、109）阻断且排放线路（21、23、121、123）阻断的情况下继续所述活塞（13）的所述第一冲程运动而在所述接收腔室（17、117）中产生负压；iii.打开所述排放线路（21、23、121、123）并且通过在排放线路（21、23、121、123）打开且供应线路（9、109）阻断的情况下执行所述活塞（13）的与所述第一冲程运动方向相反的第二冲程运动而经由所述排放线路（21、23、121、123）从所述接收腔室（17、117）去除存在于所述接收腔室（17、117）中的气相。...

【技术特征摘要】
2011.12.19 DE 102011088959.01.一种用于利用活塞泵单元(3、103)对液体(7)脱气的方法，所述活塞泵单元(3、103)具有用于容纳要脱气的所述液体(7)的接收腔室(17，117)以及支承于所述接收腔室(17、117)中用于执行冲程运动的活塞(13)，所述接收腔室与至少一条供应线路(9、109)和至少一条排放线路(21、23、121、123)连接，所述活塞在一侧对所述接收腔室(17、117)进行液体密封， 所述方法包括以下步骤: 1.通过在排放线路(21、23、121、123)阻断且供应线路(9、109)打开的情况下执行所述活塞(13)的第一冲程运动而将所述液体(7)经由所述供应线路(9、109)抽入所述接收腔室(17,117)中； 通过在供应线路(9、109)阻断且排放线路(21、23、121、123)阻断的情况下继续所述活塞(13)的所述第一冲程运动而在所述接收腔室(17、117)中产生负压； ii1.打开所述排放线路(21、23、121、123)并且通过在排放线路(21、23、121、123)打开且供应线路(9、109)阻断的情况下执行所述活塞(13)的与所述第一冲程运动方向相反的第二冲程运动而经由所述排放线路(21、23、121、123)从所述接收腔室(17、117)去除存在于所述接收腔室(17、117)中的气相。2.根据权利要求1所述的方法， 其中在步骤ii中，将所述负压保持预定时间。3.根据权利要求1或2所述的方法， 其中特别是在步骤ii期间，加热所述接收腔室(17、117)中容纳的液体。4.根据权利要求1至3 中的任一项所述的方法， 其中多次执行步骤ii和iii。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法， 其中所述接收腔室(17、117)与第一排放线路(21、121)和第二排放线路(23、123)连接，其中经由所述第一排放线路从所述接收腔室(17、117)去除所述气相，并且进一步经由所述第二排放线路(23、123)传输所述液体(J)。6.一种用于执行根据权利要求1至5中的任一项所述的方法的装置(1、101)，包括: -活塞泵单元(3、103)，其具有用于容纳所要脱气的液体(7)的接收腔室(17，117)以及能够在所述接收腔室(17、117)中移动的活塞(13)，该活塞在一侧对所述接收腔室(17、117)进行液体密封， -至少一条与所述接收腔室(17、117)连接的供应线路(9、109)； -至少一条与所述接收腔室(17、117)连接的排放线路(21、23、121、123)， -阀门单元(25、125)，特别是阀门开关机构或者多路阀，所述供应线路(9、109)和所述排放线路(21、23、121、123)分别能够至少间歇性地利用所述阀门单元(25、125)而阻断，和-控制系统(S)，其控制所述装置(I)以执行所述方法。7.根据权利要求6所述的装置(1、101)， 还包括用于对所述接收腔室(17、117)中所包含的液体进行加热的加热装置。8.根据权利要求6或7的装置(1，101)， 其中所述接收腔室(17、117)经由所述至少一条供应线路(9、109)与液体供应源(5、105)连接，经由第一排放线路(21、121)与用于容纳从所述接收腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·伯恩哈特，乌尔里希·卡特，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司，
类型：发明
国别省市：